DE102010015051B4

DE102010015051B4 - Mechanical switching contact

Info

Publication number: DE102010015051B4
Application number: DE102010015051A
Authority: DE
Inventors: Klaus Höpfl; Silke Wrede
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2010-04-15
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: UA106652C2; JP2013527565A; JP5744181B2; KR101778104B1; WO2011128012A1; EP2559042B1; EP2559042A1; US20130192963A1; BR112012025815B1; US8927885B2; BR112012025815A2; RU2012148550A; KR20130093479A; CN102893359B; CA2803182A1; HK1178682A1; CN102893359A; DE102010015051A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit Schaltkontakten (10) zur Freischaltung, Trennschaltung oder Umschaltung, insbesondere bei einem Laststufenschalter eines Stufentransformators, die wenigstens zwei jeweils zwischen zwei Endlagen verschwenkbare, elektrisch leitend miteinander verbundene Kontaktfinger bzw. Kontaktfingerpakete (12, 14) aufweist, die jeweils über Mehrhebelgelenke (16) mit einer drehbaren Schaltwelle (18) wirkverbunden sind, die über umlaufende Führungskulissen (24) zur Betätigung der Mehrhebelgelenke (16) und zur damit gekoppelten Auslenkung der Kontaktfinger bzw. Kontaktfingerpakete (12, 14) verfügt.The invention relates to an arrangement with switching contacts (10) for disconnection, disconnection or switching, in particular in the case of an on-load tap changer of a step transformer, which has at least two contact fingers or contact finger packages (12, 14), each of which can be pivoted between two end positions and is electrically conductively connected to one another Multi-lever joints (16) are operatively connected to a rotatable switching shaft (18) which has circumferential guide links (24) for actuating the multi-lever joints (16) and for the deflection of the contact fingers or contact finger packages (12, 14) coupled therewith.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mechanischen Schaltkontakt zur Um- oder Freischaltung bzw. zur Trennung eines elektrischen Kontakts, insbesondere in einem Lastumschalter eines Stufenschalters mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.The present invention relates to a mechanical switching contact for switching or activation or for the separation of an electrical contact, in particular in a diverter switch of a tap changer with the features of the independent claim.

Bekannte Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren besitzen meist eine sog. Widerstandsschnellumschaltung, deren Schaltkontaktwellen von einem Kurvenscheibengetriebe gesteuert werden, das wiederum von einem Kraftspeicher angetrieben wird. Hierbei bewegt sich die Kurvenscheibe in einer oszillierenden Bewegung zwischen zwei Endlagen, und zwar unabhängig von der jeweiligen Bewegungsrichtung des Wählers. Dies bedeutet, dass die Kontakte, welche bei einer ersten Drehrichtung der Kurvenscheibe als erste geschlossen haben, bei einer Rückbewegung als erste öffnen. Die Kontakte, welche bei der gleichen Drehrichtung der Kurvenscheibe zuerst geöffnet haben, schließen bei der Rückbewegung zuletzt.Known diverter switch for tap changers of control transformers usually have a so-called. Resistance Quick changeover, the switching contact shafts are controlled by a cam gear, which in turn is driven by a power storage. In this case, the cam moves in an oscillating movement between two end positions, regardless of the direction of movement of the selector. This means that the contacts, which have closed first in a first rotational direction of the cam, open in a return movement as the first. The contacts, which have opened in the same direction of rotation of the cam first, close last in the return movement.

Die DE 100 50 821 C1 offenbart einen mechanischen Schaltkontakt zur doppelpoligen Unterbrechung für einen Stufenschalter. Der Schaltkontakt weist einen Isolierstoffträger auf, an dem feste Kontakte angeordnet sind, die als ballig geformte Kontaktbereiche ausgebildet sind. Am Isolierstoffträger ist weiterhin ein Kontaktträger drehbar gelagert, der mit einem um einen bestimmten Winkel verschwenkbaren Schwenkarm in Verbindung steht. Am freien Ende des Schwenkarmes ist ein Kontaktstück befestigt, das seinerseits an seinen beiden Enden Kontaktrollen aufweist. Durch diese Kontaktrollen sind die festen Kontakte wahlweise beschaltbar. Je nach Lage des Schwenkarmes treffen die Kontaktrollen auf die ballige Oberfläche jeweils gegenüber liegend angeordneter fester Kontakte und stellen auf diese Weise jeweils elektrische Kontaktverbindungen her.The DE 100 50 821 C1 discloses a mechanical switching contact for double pole break for a tap changer. The switching contact has a Isolierstoffträger, are arranged on the fixed contacts, which are formed as spherically shaped contact areas. On the insulating carrier, a contact carrier is further rotatably mounted, which is in communication with a pivotable about a certain angle arm. At the free end of the pivot arm, a contact piece is attached, which in turn has contact rollers at its two ends. These contact rollers make it possible to connect the fixed contacts. Depending on the position of the swivel arm, the contact rollers strike the spherical surface in each case against oppositely disposed fixed contacts and in this way produce electrical contact connections in each case.

Ein weiterer mechanischer Schaltkontakt zur Umschaltung bei einem Laststufenschalter ist aus der WO 2007/042088 A1 bekannt. Auch dieser mechanische Schaltkontakt weist einen Isolierstoffträger auf, an dem feste, beschaltbare Kontakte angeordnet sind. Weiterhin ist an dem Isolierstoffträger ein Schalthebel drehbar gelagert, der an einem seiner beiden freien Enden einen Schwenkarm und am anderen freien Ende eine Betätigungskontur aufweist. Der Schalthebel ist bei Krafteinwirkung auf die Betätigungskontur sprungartig von einem seiner beiden stationären Zustände in den jeweils anderen stationären Zustand verschwenkbar. Am Isolierstoffträger ist zusätzlich ein um ein separates Lager verschwenkbares Kontaktgehäuse gelagert, das zwei parallele, elektrisch miteinander verbundene Kontaktfinger trägt, welche die jeweils beschalteten festen Kontakte beidseitig umschließen. Das Kontaktgehäuse steht mit dem Schalthebel in einer mechanischen Verbindung und ist von diesem betätigbar. Der Schalthebel kann weiterhin einen Mitnehmer aufweisen, der formschlüssig in eine Mitnehmeröffnung des Kontaktgehäuses eingreift. Einer der beiden festen Kontakte kann wahlweise als Kontaktschiene ausgebildet sein, auf der die Kontaktfinger bei Bewegungen des Kontaktgehäuses gleiten.Another mechanical switching contact for switching in an on-load tap-changer is from WO 2007/042088 A1 known. Also, this mechanical switching contact has an insulating material on which fixed, connectable contacts are arranged. Furthermore, a shift lever is rotatably mounted on the insulating material, which has at one of its two free ends a pivoting arm and at the other free end an actuating contour. The shift lever is pivotable upon application of force to the operating contour of one of its two stationary states in the other stationary state. On Isolierstoffträger a pivotable about a separate bearing contact housing is additionally mounted, which carries two parallel, electrically interconnected contact fingers, which surround the respectively connected fixed contacts on both sides. The contact housing is connected to the shift lever in a mechanical connection and is actuated by this. The shift lever may further comprise a driver which engages positively in a driving opening of the contact housing. One of the two fixed contacts can optionally be designed as a contact rail on which the contact fingers slide during movements of the contact housing.

Den Betätigungsmechanismen für bekannte mechanische Schaltkontakte zur Umschaltung bei Laststufenschaltern ist gemeinsam, dass die Umschaltung zwischen zwei Endlagen erfolgt, so dass oszillierende Schaltbewegungen erforderlich sind.The actuating mechanisms for known mechanical switching contacts for switching in on-load tap-changers have in common that switching takes place between two end positions, so that oscillating switching movements are required.

Die DE542081A offenbart eine Stufenschalteinrichtung zum Umschalten der im Kreise angeordneten Anzapfungen eines Stufentransformators während des normalen ununterbrochenen Betriebs durch einen Laststufenschalter mit Schaltwiderständen. Der mit der Ableitung verbundene Lastumschalter besitzt zwei fest angeordnete Hauptkontakte sowie zwei mechanisch mit einander verbunden Vorkontakte. Die Vorkontakte können über je eine Zugfeder bewegt werden. Die mit den einzelnen Wicklungsanzapfungen verbundenen Kontaktbolzen sind um den Lastumschalter angeordnet. Der Lastumschalter selbst ist beweglich auf einer Kurbel gelagert, die durch eine Antriebswelle betätigt wird. Bei einem Umschaltvorgang versetzt die Welle die Kurbel und den an ihr befestigten Lastumschalter in Bewegung. Dies führt zunächst dazu, dass zuerst der erste Hautkontakt und im Anschluss der erste Vorkontakt vom Kontaktbolzen gelöst werden. Durch die mechanische Verbindung der Vorkontakte untereinander und die Kraft der Zugfedern wird der zweite Vorkontakt zum nächsten Kontaktbolzen geführt und stellt damit die erste leitende Verbindung zwischen Ableitung und Kontaktbolzen her. Zum Ende der Umschaltung berührt auch der zweite Hautkontakt den Kontaktbolzen.The DE542081A discloses a tap changer for switching the circled taps of a tapped transformer during normal uninterrupted operation by an on-load tap changer with switching resistors. The diverter connected to the diverter has two fixed main contacts and two mechanically interconnected pre-contacts. The pre-contacts can be moved via one tension spring each. The contact pins connected to the individual winding tappings are arranged around the diverter switch. The diverter switch itself is movably mounted on a crank, which is actuated by a drive shaft. During a switching operation, the shaft sets the crank and the diverter switch attached to it in motion. This leads first to the fact that first the first skin contact and then the first precontact are released from the contact pin. As a result of the mechanical connection of the preliminary contacts with one another and the force of the tension springs, the second precontact is guided to the next contact pin and thus establishes the first conductive connection between the derivative and the contact pin. At the end of the switching, the second skin contact also touches the contact pin.

Die DE4101866A1 offenbart eine Umschaltanordnung für Lastumschalter von Stufenschaltern. Eine Antriebswelle treibt dabei einen Rollenträger mit einem Laufrad an. Das Laufrad wiederum bewegt einen Betätigungskeil, welcher an einer leitenden Schaltwippe befestigt ist. Die Schaltwippe weist an ihren feien Enden jeweils eine Kontaktfläche auf und ist zwischen zwei Festkontakten drehbar gelagert. Zusätzlich ist die Schaltwippe mittels einer Rastkontur über ein Rastglied mit einem Kontaktband verbunden. Von der Drehrichtung der Antriebswelle abhängig stellt die Schaltwippe eine elektrische Ableitung zwischen einem der Festkontakte und der Ableitung dar.The DE4101866A1 discloses a switching circuit for diverter switches of tap changers. A drive shaft drives a roller carrier with an impeller. The impeller in turn moves an actuating wedge, which is attached to a conductive rocker switch. The rocker switch has at its feien ends in each case a contact surface and is rotatably mounted between two fixed contacts. In addition, the switching rocker is connected by means of a latching contour via a latching member with a contact strip. Dependent on the direction of rotation of the drive shaft, the rocker switch represents an electrical discharge between one of the fixed contacts and the discharge.

Die DE1613646A1 beschreibt einen Lastumschalter mit beweglichen Kontaktstücken, welche jeweils über Kontaktträger mit einem Doppelhebel beweglich verbunden sind. Am Doppelhebel ist eine Kurvenrolle befestigt, die mit einer nutförmigen Kurve auf einer Kurvenscheibe korrespondieren. Durch Rotation der mit der Kurvenscheibe verbundenen Welle wird die Kurvenrolle über die Kurve bewegt, was zu einer Auslenkung des Doppelhebels und somit zum Schließen bzw. Öffnen der Kontaktstücke führt.The DE1613646A1 describes a diverter switch with movable contact pieces, which are each movably connected via contact carrier with a double lever. On the double lever a cam roller is fixed, which correspond to a groove-shaped curve on a cam. By rotation of the shaft connected to the cam shaft, the cam roller is moved over the curve, which leads to a deflection of the double lever and thus to close or open the contacts.

Die DE1805378A1 offenbart einen Lastumschalter für Stufenschalter mit Vakuumschaltelementen, die parallel auf einem Kreisbogen um die Antriebswelle angeordnet sind. Die Betätigung der Vakuumelemente erfolgt über eine Kurvenscheibe, die an der Antriebswelle befestigt ist. Zusätzlich weist der Lastumschalter einen Widerstandsumschalter auf, der jeweils zwischen zwei Vakuumschaltelementen einer Phase geschaltet ist. Die Betätigung des Widerstandsumschalters erfolgt über eine axial verschiebbare, mit der Antriebswelle verbundenen, Doppelscheibe am Ende eines Umschaltvorgangs und durch Zusammenwirken eines mittels eines Kurvenringes gespannten Kraftspeichers.The DE1805378A1 discloses a diverter switch for tap changers with vacuum switching elements arranged in parallel on a circular arc around the drive shaft. The actuation of the vacuum elements via a cam, which is fixed to the drive shaft. In addition, the diverter switch on a resistance switch, which is connected in each case between two vacuum switching elements of a phase. The actuation of the resistance switch via an axially displaceable, connected to the drive shaft, double disc at the end of a switching operation and by interaction of a tensioned by means of a cam ring energy accumulator.

Die DE10050821 C1 offenbart einen mechanischen Schaltkontakt zur doppelpoligen Umschaltung bei einem Lastumschalter eines Stufenschalters. Dieser besteht aus einem Isolierstoffträger an dem feste Kontakte angeordnet sind. Zwischen den festen Kontakten ist ein Kontaktstück angeordnet, das über einen Schwenkarm am Kontaktträger befestigt ist. Über eine Betätigungskontur wird der Kontaktträger zwischen zwei Endlagen geschwenkt, wodurch die unterschiedlichen festen Kontakte beschaltet werden.The DE10050821 C1 discloses a mechanical switching contact for double-pole switching in a diverter switch a tap changer. This consists of an insulating material on the fixed contacts are arranged. Between the fixed contacts a contact piece is arranged, which is fastened via a pivoting arm on the contact carrier. About an actuating contour of the contact carrier is pivoted between two end positions, whereby the different fixed contacts are connected.

Die WO 89/08924 A offenbart einen Federsprungantrieb für Lastumschalter von Stufenschaltern, deren Speicherfeder von einem Antrieb spannbar ist, dessen Welle sich entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht, wobei ein von der Speicherfeder beim Umschaltvorgang angetriebenes Element zur Kontaktbewegung eine Drehbewegung ausführt. Das Element zur Kontaktbewegung kann bspw. eine Nockenscheibe oder eine Kulissensteuerung sein. Die Speicherfeder und das angetriebene Element sind mit einem Koppelelement verbunden, welches unabhängig von der Drehrichtung des Antriebes nur in eine Richtung drehbar ist. Dieser bekannte Federsprungantrieb dient zur Kontaktfolgesteuerung und soll sich besonders für Thyristor-Lastumschalter eignen.The WO 89/08924 A discloses a spring-jump drive for diverter switch of tap changers whose storage spring is tensioned by a drive whose shaft rotates either clockwise or counterclockwise, wherein a driven by the storage spring during the switching operation element for the contact movement performs a rotational movement. The element for contact movement may be, for example, a cam or a link control. The accumulator spring and the driven element are connected to a coupling element which is rotatable only in one direction, regardless of the direction of rotation of the drive. This known spring jump drive is used for contact sequence control and should be particularly suitable for thyristor diverter switch.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine zuverlässig arbeitende Anordnung mit Schaltkontakten vorzuschlagen, die eine mechanisch und elektrisch sichere Kontaktgabe zwischen zwei Endlagen und unabhängig von einer Drehrichtung einer Betätigungswelle gestattet.An object of the present invention is to propose a reliable working arrangement with switching contacts, which allows a mechanically and electrically secure contact between two end positions and regardless of a direction of rotation of an actuating shaft.

Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Zur Erreichung des Ziels schlägt die vorliegende Erfindung eine Anordnung mit Schaltkontakten zur Kontaktgabe, Kontakttrennung bzw. Umschaltung vor, die insbesondere bei einem Laststufenschalter eines Stufentransformators zum Einsatz kommen kann. Die Anordnung mit Schaltkontakten weist wenigstens zwei unabhängig voneinander bewegliche, jeweils zwischen zwei Endlagen verschwenkbare, elektrisch leitend miteinander verbundene Kontakte oder Kontaktbaugruppen oder Kontaktfingerpakete auf, die jeweils über Mehrhebelgelenke mit einer drehbaren Schaltwelle wirkverbunden sind, die über umlaufende Führungskulissen zur Betätigung der Mehrhebelgelenke und zur damit gekoppelten Auslenkung der Kontakte oder Kontaktbaugruppen verfügt.This object of the invention is achieved with the subject matter of the independent patent claim. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims. To achieve the object, the present invention proposes an arrangement with switching contacts for contact making, contact separation or switching, which can be used in particular in an on-load tap changer of a tapped transformer. The arrangement with switching contacts has at least two independently movable, each pivotable between two end positions, electrically interconnected contacts or contact assemblies or Kontaktfingerpakete, which are operatively connected via multi-lever joints with a rotatable switching shaft, the circulating guide slots for actuating the multi-lever joints and thus coupled deflection of the contacts or contact assemblies has.

Diese erfindungsgemäße Anordnung mit Schaltkontakten ist als Freischalter oder Umschalter ausgebildet und dient zur zuverlässigen sowie mechanisch und elektrisch hoch belastbaren Umschaltung, bspw. bei einem Stufentransformator. Die beiden verschwenkbaren Kontakte oder Kontaktfingerpakete sind dabei vorzugsweise auf einer elektrisch leitenden gemeinsamen Achse gelagert, die parallel zur drehbaren Schaltwelle angeordnet ist. Wahlweise können die Kontakte oder Kontaktfingerpakte jedoch auch abweichend davon gelagert sein, bspw. senkrecht zur Achse. Jedem der beiden verschwenkbaren Kontaktbaugruppen oder Kontaktfingerpakete ist weiterhin ein separater mechanischer, elektrisch leitender, als Kontakt ausgebildeter Anschlag zur Bildung der jeweils geschalteten Endlagen des Freischalters, Trennschalters oder Umschalters zugeordnet.This arrangement according to the invention with switching contacts is designed as a disconnector or switch and is used for reliable and mechanically and electrically highly resilient switching, for example. In a tapped transformer. The two pivotable contacts or contact finger packages are preferably mounted on an electrically conductive common axis, which is arranged parallel to the rotatable switching shaft. Optionally, however, the contacts or contact finger pacts may also be stored deviating therefrom, for example perpendicular to the axis. Each of the two pivotable contact assemblies or contact finger packets is still a separate mechanical, electrically conductive, trained as a contact stop for forming the respective switched end positions of the circuit breaker, disconnector or switch assigned.

Die erfindungsgemäße Anordnung mit Schaltkontakten liefert einen zuverlässig arbeitenden elektrischen Trenn- oder Umschalter, dessen Schaltfinger über eine rotierende Kurvenkulisse oder Scheibe zwangsgeführt angetrieben sind und deshalb sehr genau und zuverlässig gesteuert werden können, und zwar entsprechend der Kurvengestaltung unabhängig von der Drehrichtung der Kurvenkulisse oder Scheibe. In vielen Einsatzfällen ist es besonders vorteilhaft, wenn kein oszillierender Antrieb, sondern eine rotierende, ggf. sogar richtungsunabhängige Betätigungsbewegung für den Trenn- oder Umschalter genutzt werden kann, wie dies bspw. bei bekannten Stufenschaltern oder Lastschaltern o. dgl. im Starkstrombereich der Fall ist.The arrangement according to the invention with switching contacts provides a reliable working electrical isolation or changeover switch whose shift fingers are forcibly driven via a rotating cam track or disc and therefore can be controlled very accurately and reliably, in accordance with the curve design regardless of the direction of rotation of the cam track or disc. In many applications, it is particularly advantageous if no oscillating drive, but a rotating, possibly even direction-independent actuating movement for the disconnector or switch can be used, as for example. In known tap changers or load switches o. The like. In the high current range is the case ,

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erste Kontaktbaugruppe oder das erste Kontaktfingerpaket in einer ersten Endlage der Anordnung mit Schaltkontakten an seinem elektrisch leitenden mechanischen Anschlag anliegt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden gemeinsamen Achse und dem Anschlag herstellt, während die zweite Kontaktbaugruppe oder das zweite Kontaktfingerpaket von dem ihm zugeordneten elektrisch leitenden mechanischen Anschlag abgehoben ist. Durch unabhängiges Verschwenken der beiden Kontaktfingerpakete kann sichergestellt werden, dass eine Umschaltwirkung ohne gleichzeitige Kontaktierung beider zu schaltenden Anschlüsse ermöglicht ist. So ist das erste Kontaktfingerpaket in der zweiten Endlage der Anordnung mit dem Schaltkontakt von dem ihm zugeordneten elektrisch leitenden mechanischen Anschlag abgehoben, während das zweite Kontaktfingerpaket an dem ihm zugeordneten elektrisch leitenden mechanischen Anschlag anliegt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrisch leitenden gemeinsamen Achse und dem Anschlag herstellt.Furthermore, it can be provided that the first contact assembly or the first contact finger packet rests in a first end position of the arrangement with switching contacts on its electrically conductive mechanical stop and an electrical makes conductive connection between the electrically conductive common axis and the stop, while the second contact assembly or the second contact finger packet is lifted from its associated electrically conductive mechanical stop. By independently pivoting the two contact finger packets it can be ensured that a switching effect without simultaneous contacting of both connections to be switched is made possible. Thus, the first contact finger packet is lifted in the second end position of the arrangement with the switching contact of the associated electrically conductive mechanical stop, while the second contact finger packet is applied to the associated electrically conductive mechanical stop and an electrically conductive connection between the electrically conductive common axis and Makes stop.

Durch die Schaltwelle und die drehfest mit dieser verbundenen scheibenförmigen Führungskulissen sowie die zwischen den Kontaktfingerpaketen und den Führungskulissen angeordneten Mehrhebelgelenke werden die Kontaktfingerpakete in der gewünschten Weise zwischen ihren jeweiligen Endlagen verschwenkt. Somit sind die beiden Kontaktfingerpakete wahlweise mechanisch miteinander gekoppelt. Je nach Kontur der in den scheibenförmigen Führungskulissen oder Kurvenscheiben angeordneten Bewegungsbahnen sind die Kontaktfingerpakete geringfügig gegeneinander verzögert verschwenkbar und entsprechend schaltbar, so dass während der kurzen Schaltzeit zunächst die leitende Kontaktierung des einen Kontaktfingerpakets geschlossen wird, bevor die leitende Kontaktierung des anderen Kontaktfingerpakets geöffnet und der einzelne Schaltvorgang abgeschlossen wird.The contact finger packages are pivoted in the desired manner between their respective end positions by means of the selector shaft and the disc-shaped guide slots which are non-rotatably connected thereto and the multi-lever joints arranged between the contact finger packages and the guide slots. Thus, the two contact finger packages are optionally mechanically coupled together. Depending on the contour of the arranged in the disc-shaped guide slots or cams trajectories the Kontaktfingerpakete are slightly delayed against each delayed and correspondingly switchable, so that during the short switching time first the conductive contact of a contact finger package is closed before the conductive contact of the other contact finger packet opened and the individual Switching process is completed.

In der erwähnten Weise sind die Kontaktfingerpakete oder Kontaktbaugruppen unabhängig von der Drehrichtung der Schaltwelle betätigbar, so dass diese bei wiederholten Drehbewegungen jeweils gleichartige oder wechselnde Schwenkbewegungen der beiden Kontaktfingerpakete auslösen kann. Die Führungskulissen sind vorzugsweise jeweils in drehfest mit der Schaltwelle verbundenen Scheiben angeordnet und führen jeweils einen Betätigungsbolzen jedes der Mehrhebelgelenke, wobei der Bolzen durch die entsprechend geformten Bewegungs- bzw. Führungskulissen ausgelenkt werden kann, wenn die Scheiben mit der Schaltwelle gedreht werden. Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann ein einseitig rahmen- oder gehäusefest gelagerter erster Hebel jedes Mehrhebelgelenks einen in der Führungskulisse gleitenden Bolzen aufweisen und an seinem freien Ende mit einem zweiten Hebel gekoppelt sein, der schwenkbar am Kontaktfinger angreift. Der Bolzen ist vorzugsweise zwischen der rahmen- bzw. gehäusefesten Lagerung und dem freien Ende des ersten Hebels angeordnet, so dass bereits bei geringen Auslenkungen der Führungsbahn eine ausreichende Hebelbewegung erreicht werden kann, die zur Verschwenkung des jeweiligen Kontaktfingerpakets ausreicht.In the aforementioned manner, the contact finger packages or contact assemblies are actuated independently of the direction of rotation of the switching shaft, so that they can trigger the same or alternating pivotal movements of the two contact finger packets with repeated rotational movements. The guide slots are preferably each arranged in non-rotatably connected to the shift shaft discs and each guide an actuating pin of each of the multi-lever joints, wherein the bolt can be deflected by the correspondingly shaped movement or guide slots when the discs are rotated with the switching shaft. According to one embodiment of the invention, a one-sided frame or fixed to the housing mounted first lever each multi-lever joint having a sliding in the guide slot bolt and be coupled at its free end with a second lever which pivotally engages the contact finger. The bolt is preferably arranged between the frame or housing-fixed mounting and the free end of the first lever, so that even at low deflections of the guideway sufficient lever movement can be achieved, which is sufficient for pivoting the respective contact finger package.

Die beiden Kontaktfingerpakete oder Kontaktbaugruppen können in der erwähnten Weise mehrfach als Trennschalter, Freischalter oder Umschalter betätigt werden, ohne dass die Drehrichtung der Schaltwelle geändert wird. Die erfindungsgemäße Anordnung mit Schaltkontakten kann somit mehrfach in einer Richtung weiterschalten. Die Schaltwelle kann bspw. über ein Schrittgetriebe an einen vorhandenen Drehantrieb gekoppelt sein, so dass eine feste Phasenzuordnung sichergestellt werden kann.The two contact finger packages or contact assemblies can be repeatedly operated in the aforementioned manner as a disconnector, disconnector or switch without the direction of rotation of the switching shaft is changed. The arrangement according to the invention with switching contacts can thus continue to switch several times in one direction. The shift shaft may, for example, be coupled to an existing rotary drive via a step transmission, so that a fixed phase assignment can be ensured.

Es sei weiterhin betont, dass durch eine geeignete Gestaltung und Auslegung der Kurvenkulissen der Kurvenscheiben nahezu beliebige Schaltwinkel und Schaltrampen erzielt werden können, sowohl beim Öffnungsweg der Kontakte als auch hinsichtlich des Drehwinkels der Antriebswelle.It should also be emphasized that can be achieved by a suitable design and interpretation of the curve scenes of the cams almost any switching angle and switching ramps, both in the opening path of the contacts and in terms of the rotation angle of the drive shaft.

Eine hier nicht näher erläuterte Variante sieht zudem eine dreiphasige Anordnung vor, die sich ebenfalls realisieren lässt. Bei einer solchen dreiphasigen Anordnung können jeweils mehrere Kontaktfingerpakete auf gemeinsamen Gelenkachsen gelagert sein, so dass sie sich die jeweiligen Gelenkachsen teilen.An unspecified variant also provides for a three-phase arrangement, which can also be realized. In such a three-phase arrangement, a plurality of contact finger packages can each be mounted on common joint axes, so that they share the respective joint axes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments using the drawings described below.

1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anordnung mit Schaltkontakten. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of an inventive arrangement with switching contacts.

2 zeigt eine weitere Darstellung der Anordnung mit Schaltkontakten gemäß 1. 2 shows a further illustration of the arrangement with switch contacts according to 1 ,

3 zeigt eine andere Ansicht der Anordnung gemäß 2. 3 shows another view of the arrangement according to 2 ,

4 zeigt eine dritte Ansicht der Anordnung gemäß 2. 4 shows a third view of the arrangement according to 2 ,

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel ist nicht einschränkend zu verstehen, sondern dient zur Erläuterung der Funktion einer erfindungsgemäßen Anordnung mit Schaltkontakten. Die schematischen Darstellungen der 1 bis 4 zeigen eine Anordnung mit Schaltkontakten 10 zur Umschaltung, die insbesondere bei einem Laststufenschalter eines Stufentransformators zum Einsatz kommen kann. Die anhand eines Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung mit Schaltkontakten 10 weist zwei jeweils zwischen zwei Endlagen verschwenkbare, elektrisch leitend miteinander verbundene Kontaktfinger 12 und 14 auf, die jeweils über Mehrhebelgelenke 16 mit einer drehbaren Schaltwelle 18 wirkverbunden sind. An der Schaltwelle 18 sind oberhalb und unterhalb der schwenkbar an einer gemeinsamen, elektrisch leitenden Achse 20 gelagerten Kontaktfinger 12 und 14 sowie zwischen diesen mehrere Kurvenscheiben 22a, 22b, 22c angeordnet, die jeweils zur Führung und Bewegung der Mehrhebelgelenke 16 dienen. Zu diesem Zweck weisen die Kurvenscheiben 22a, 22b, 22c jeweils umlaufende Führungskulissen 24 auf, die zur Anlenkung der Mehrhebelgelenke 16 und zur damit gekoppelten Auslenkung der Kontaktfinger 12 und 14 dienen.The embodiment described below is not intended to be limiting, but serves to explain the function of an arrangement according to the invention with switching contacts. The schematic representations of 1 to 4 show an arrangement with switching contacts 10 for switching, which can be used in particular in an on-load tap changer of a tapped transformer. The illustrated with reference to an embodiment arrangement with switching contacts 10 has two each pivotable between two end positions, electrically conductive with each other connected contact fingers 12 and 14 on, each via multi-lever joints 16 with a rotatable shaft 18 are actively connected. At the switching shaft 18 are above and below the pivotally mounted on a common, electrically conductive axis 20 stored contact fingers 12 and 14 and between these several cams 22a . 22b . 22c arranged, respectively, for guiding and moving the multi-lever joints 16 serve. For this purpose, the cams show 22a . 22b . 22c each circulating leadership scenes 24 on, for the articulation of the multi-lever joints 16 and coupled therewith deflection of the contact fingers 12 and 14 serve.

Die gezeigte Anordnung mit Schaltkontakten 10 ist als Umschalter bzw. als Freischalter ausgebildet, weshalb die beiden verschwenkbaren Kontaktfinger 12 und 14 elektrisch leitend verbunden und auf der gemeinsamen Achse 20 gelagert sind. Die Achse 20 ist parallel zur drehbaren Schaltwelle 18 angeordnet. Jedem der beiden verschwenkbaren Kontaktfinger 12 und 14 ist zudem ein separater mechanischer, elektrisch leitender Anschlag 26 und 28 zur Bildung der jeweils geschalteten Endlagen des Umschalters zugeordnet. So weist der obere Kontaktfinger 12 einen ersten Anschlag 26 auf, an dem er in einer ersten Schaltstellung elektrisch leitend anliegt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Achse 20 und dem ersten Anschlag 26 hergestellt ist. Dem unteren Kontaktfinger 14 ist der zweite Anschlag 28 zugeordnet, an dem er in einer zweiten Schaltstellung elektrisch leitend anliegt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Achse 20 und dem zweiten Anschlag 28 hergestellt ist. In der in den 1 bis 4 dargestellten zweiten Schaltstellung ist der erste Kontaktfinger 12 vom ersten Anschlag 26 abgehoben, während der zweite Kontaktfinger 14 am zweiten Anschlag 28 anliegt. Während eines (hier nicht dargestellten) Umschaltvorgangs liegen dagegen kurzzeitig beide Kontaktfinger 12 und 14 an ihren korrespondierenden Kontaktanschlägen 26 bzw. 28 an, so dass der Umschalter kurzzeitig beide Kontakte geschlossen hat.The arrangement shown with switching contacts 10 is designed as a switch or as an open switch, which is why the two pivotable contact fingers 12 and 14 electrically connected and on the common axis 20 are stored. The axis 20 is parallel to the rotatable shaft 18 arranged. Each of the two pivotable contact fingers 12 and 14 is also a separate mechanical, electrically conductive stop 26 and 28 assigned to the formation of the respective switched end positions of the switch. So points the upper contact finger 12 a first stop 26 on, in which it bears electrically conductive in a first switching position, so that an electrically conductive connection between the axis 20 and the first stop 26 is made. The lower contact finger 14 is the second stop 28 associated with it in an electrically conductive manner in a second switching position, so that an electrically conductive connection between the axis 20 and the second stop 28 is made. In the in the 1 to 4 shown second switching position is the first contact finger 12 from the first stop 26 lifted off while the second contact finger 14 at the second stop 28 is applied. During a switching process (not shown here), on the other hand, both contact fingers lie briefly 12 and 14 at their corresponding contact stops 26 respectively. 28 on, so that the switch has briefly closed both contacts.

Durch eine Drehung der Schaltwelle 18 in beliebige Richtung und die damit gekoppelte Drehung der Kurvenscheiben 22 und der darin angeordneten Führungskulissen 24 sowie durch die damit ausgelösten Schwenkbewegungen der zwischen den Kontaktfingern 12, 14 und den Führungskulissen 24 angeordneten Mehrhebelgelenke 16 werden die Kontaktfinger 12 und 14 in der gewünschten Weise zwischen ihren jeweiligen Endlagen verschwenkt. Die beiden Kontaktfinger 12 und 14 sind über die Führungskulissen 24 mechanisch miteinander gekoppelt. Je nach Kontur der in den Kurvenscheiben 22 angeordneten Führungskulissen 24 und der dadurch ausgebildeten Bewegungsbahnen sind die Kontaktfinger 12 und 14 geringfügig gegeneinander verzögert verschwenkbar und entsprechend schaltbar, so dass während der kurzen Schaltzeit zunächst die leitende Kontaktierung des einen Kontaktfingers 12 geschlossen wird, bevor die leitende Kontaktierung des anderen Kontaktfingers 14 geöffnet und der einzelne Schaltvorgang abgeschlossen wird.By a rotation of the switching shaft 18 in any direction and the coupled rotation of the cams 22 and the leadership scenes arranged therein 24 and by the thus triggered pivoting movements between the contact fingers 12 . 14 and the leadership 24 arranged multi-lever joints 16 become the contact fingers 12 and 14 pivoted in the desired manner between their respective end positions. The two contact fingers 12 and 14 are about the lead frames 24 mechanically coupled with each other. Depending on the contour of the cam discs 22 arranged leadership scenes 24 and the trajectories formed thereby are the contact fingers 12 and 14 Slightly against each other delayed pivoting and correspondingly switchable, so that during the short switching time, first, the conductive contact of a contact finger 12 is closed before the conductive contact of the other contact finger 14 opened and the single switching process is completed.

Die in den 2 bis 4 gezeigten Befestigungsrahmen 30 dienen zur Verankerung und Lagerung der Achse 20 und der Anschläge 26 und 28 sowie der damit verbundenen bzw. daran gelagerten beweglichen Teile. Anhand der 4 werden besonders die Bewegungen der Mehrhebelgelenke 16 verdeutlicht, die aus mehreren miteinander verbundenen Hebeln 32 und 34 gebildet sind. Ein einseitig rahmen- oder gehäusefest gelagerter langer Hebel 32 jedes Mehrhebelgelenks 16 weist einen in der Führungskulisse 24 gleitenden Bolzen 36 auf, der näher an seinem freien Ende 38 angeordnet ist als an seiner schwenkbaren Verankerung am Befestigungsrahmen 30. Am freien Ende 38 des langen Hebels 32 ist über eine Achse 42 ein kurzer Hebel 34 gelagert, der an seinem anderen Ende schwenkbar am Kontaktfinger 14 angreift. Der Bolzen 36 ist derart zwischen der rahmen- bzw. gehäusefesten Lagerung 40 und dem freien Ende 38 des langen Hebels 32 platziert, dass bereits bei geringen Auslenkungen der Führungsbahn 24 eine ausreichende Hebelbewegung erreicht werden kann, die zur Verschwenkung des Kontaktfingers 14 ausreicht. Der obere Kontaktfinger 12 ist in entsprechender Weise mit einem gleichartig ausgebildeten und dimensionierten Mehrhebelgelenk 16 mit der ihm zugeordneten Führungsbahn 24 gekoppelt, so dass durch gleichartige Führungsbahnen 24, die in Drehrichtung gegeneinander versetzt sind, die gewünschten versetzten Schwenkbewegungen der beiden Kontaktfinger 12 und 14 ausgelöst werden können.The in the 2 to 4 shown mounting frame 30 serve for anchoring and supporting the axle 20 and the attacks 26 and 28 and the associated or mounted on it movable parts. Based on 4 especially the movements of the multi-lever joints 16 Illustrated by several interconnected levers 32 and 34 are formed. A one-sided frame or housing fixedly mounted long lever 32 each multi-lever joint 16 has one in the management scene 24 sliding bolt 36 up, closer to his free end 38 is arranged as at its pivotal anchorage to the mounting frame 30 , At the free end 38 of the long lever 32 is about an axis 42 a short lever 34 mounted, the pivotable at the other end on the contact finger 14 attacks. The bolt 36 is so between the frame or housing-fixed storage 40 and the free end 38 of the long lever 32 placed that already at low deflections of the guideway 24 A sufficient lever movement can be achieved, the pivoting of the contact finger 14 sufficient. The upper contact finger 12 is in a similar way with a similarly designed and dimensioned multi-lever joint 16 with its associated guideway 24 coupled, so by similar guideways 24 , Which are offset in the direction of rotation against each other, the desired offset pivoting movements of the two contact fingers 12 and 14 can be triggered.

In der dargestellten Weise sind die Kontaktfinger 12 und 14 unabhängig von der Drehrichtung der Schaltwelle 18 betätigbar, so dass die Schaltwelle 18 bei wiederholten Drehbewegungen jeweils gleichartige Schwenkbewegungen der beiden Kontaktfinger 12 und 14 auslöst. Der erfindungsgemäße mechanische Schaltkontakt 10 liefert einen zuverlässig arbeitenden mechanischen Umschalter, dessen Schaltfinger 12, 14 über die rotierende Welle 18 und die Kurvenscheiben 22 zwangsgeführt sind und deshalb sehr genau und zuverlässig gesteuert werden können, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Welle.In the manner shown are the contact fingers 12 and 14 regardless of the direction of rotation of the selector shaft 18 operable, so that the shift shaft 18 with repeated rotational movements in each case similar pivotal movements of the two contact fingers 12 and 14 triggers. The mechanical switching contact according to the invention 10 provides a reliable mechanical switch, its shift finger 12 . 14 over the rotating shaft 18 and the cams 22 are positively driven and therefore can be controlled very accurately and reliably, regardless of the direction of rotation of the shaft.

Die beiden Kontaktfinger 12 und 14 können in der gezeigten Weise mehrfach als Freischalter, Trennschalter oder Umschalter betätigt werden, ohne dass die Drehrichtung der Schaltwelle 18 geändert wird. Der erfindungsgemäße mechanische Umschalter kann somit mehrfach in einer Richtung weiterschalten bzw. hin- und herschalten. Die Schaltwelle 18 kann bspw. über ein Schrittgetriebe an einen vorhandenen Drehantrieb gekoppelt sein, so dass eine feste Phasenzuordnung sichergestellt werden kann.The two contact fingers 12 and 14 can be repeatedly operated in the manner shown as a circuit breaker, disconnector or switch without the direction of rotation of the shift shaft 18 will be changed. The mechanical changeover switch according to the invention can thus continue to switch in one direction or switch back and forth several times. The shift shaft 18 For example, it may be coupled to an existing rotary drive via a step transmission, so that a fixed phase assignment can be ensured.

Claims

Arrangement with contact contacts ( 10 ) for enabling, disconnecting or switching, in particular in an on-load tap changer of a tapped transformer, the at least two each pivotable between two end positions, electrically conductively interconnected contact fingers or contact finger packets ( 12 . 14 ), each via multi-lever joints ( 16 ) with a rotatable shaft ( 18 ), which are informed about the circulating leadership ( 24 ) for actuating the multi-lever joints ( 16 ) and coupled therewith deflection of the contact fingers or contact finger packets ( 12 . 14 ), characterized in that the two pivotable contact fingers or contact finger packets ( 12 . 14 ) on an electrically conductive common axis ( 20 ) are mounted parallel to the rotatable switching shaft ( 18 ) is arranged and that in each of the two pivotable contact fingers or contact finger packets ( 12 . 14 ) a separate mechanical, electrically conductive stop ( 26 . 28 ) is assigned to the formation of the respective switched end positions.

Arrangement with switching contacts according to claim 1, characterized in that the first contact finger ( 12 ) or the first contact finger packet in a first end position of the mechanical switching contact ( 10 ) at its electrically conductive mechanical stop ( 26 ) and an electrically conductive connection between the electrically conductive common axis ( 20 ) and the attack ( 26 ), while the second contact finger ( 14 ) or the second contact finger packet of its associated electrically conductive mechanical stop ( 28 ) is lifted off.

Arrangement with switching contacts according to claim 1 or 2, characterized in that the first contact finger ( 12 ) or the first contact finger packet in the second end position of the mechanical switching contact ( 10 ) of its associated electrically conductive mechanical stop ( 26 ), while the second contact finger ( 14 ) or the second contact finger packet at its associated electrically conductive mechanical stop ( 28 ) and an electrically conductive connection between the electrically conductive common axis ( 20 ) and the attack ( 28 ).

Arrangement with switching contacts according to claim 3, characterized in that the two contact fingers ( 12 . 14 ) or contact finger packages mechanically coupled to each other and slightly delayed actuated or pivoted and thus are switchable.

Arrangement with switching contacts according to claim 1 to 4, characterized in that the contact fingers ( 12 . 14 ) or contact finger packages regardless of the direction of rotation of the switching shaft ( 18 ) are actuated and these in each case repeated movements of rotation similar pivotal movements of the two contact fingers ( 12 . 14 ) or contact finger packets triggers.

Arrangement with switching contacts according to claim 1 to 5, characterized in that the guide slots ( 24 ) in each case in a rotationally fixed with the switching shaft ( 18 ) associated cam discs ( 22a . 22b . 22c ) are arranged and in each case an actuating bolt ( 36 ) each of the multi-lever joints ( 16 ) lead and deflect.

Arrangement with switching contacts according to claim 6, characterized in that a frame-mounted on one side or fixed to the housing first lever ( 32 ) of each multi-lever joint ( 16 ) one in the management scene ( 24 ) sliding bolts ( 36 ) and at its free end ( 38 ) with a second lever ( 34 ) is pivotally mounted on the contact finger ( 12 . 14 ) or acts on the contact finger packet.

Arrangement with switching contacts according to claim 7, characterized in that the bolt ( 36 ) between the frame or housing-fixed storage ( 40 ) and the free end ( 38 ) of the first lever ( 32 ) is arranged.